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Description

PRODUITS DE CONDENSATION CONTENANT DU SILICIUM.

L'invention est relative à des substances de composition nouvelle, -à leur fabrication età leur emploi. Elle concerne plus particulièrement des polymères nouveaux et utiles, qui possèdent une ossature constituée de une ou plusieurs chaînes -0-Si-0- associées en réseau, Des restes organiques sont fixés aux atomes silicium par l'intermédiaire d'un atome d'oxygène ex- clusivement, Un de ces restes au moins contient, outre du carbone et de .l'hy- drogène, un élément supplémentaire comme l'oxygène, l'azote, etc...

Ces substances ont des propriétés avantageuses analogues à celles des silicones, avec lesquelles elles ont en commun l'ossature -0-Si-0-Si-, c'est-à-dire qu'elles résistent sans s'altérer aux hautes températures et peuvent être utilisées par exemple comme vernis, comme substance isolante en électro-technique sous la forme de vernis isolant ou de vernis d'impré- gasnation, en feuilles ou comme objets isolants.

Elles se différencient des silicônes d'une part, en ce que les restes organiques sont fixés aux atomes de Si par l'intermédiaire d'oxygène exclusivement, tandis que dans les sili- cônes les restes sont fixés à l'ossature en totalité ou en partie par l'in- termédiaire d'un groupe Si-C-, et, d'autre part, en ce que leur fabrication est plus économique et plus facile et en ce qu'elles montrent sous une ten- sion électrique superficielle une plus grande rigidité diélectrique.

Les esters siliciques avec lesquels les nouvelles substances ont en commun exclusivement l'oxygène formant pont entre le reste et l'atome de silicium sont également relativement réfractaires à la chaleur, mais ces esters ne conviennent pas comme vernis ou pour des fins analogues, car ils ont tendance à. être fragiles et à se fissurer, ou bien même se divisent en particules isolées. Les nouvelles substances se différencient de ces esters en ce qu'au moins un reste (reste -X) contient outre du carbone et de l'hy- drogène, un élément supplémentaire.

Une manière avantageuse'de fabriquer ces nouvelles substances con- siste à condenser du tétrahalogénure de silicium qu'on a transformé au moins partiellement par réaction avec une substance organique donnant lieu à la

séparation d'un composé halogéné tel qu'un hydracide halogéné et à la forma= tion d'un reste fixé au silicium par l'intermédiaire d'oxygène avec un com- posé organique, qui comporte au moins un atome d'hydrogène mobile.

Les sub- stances ainsi obtenues donnent lieu à la formation par séparation d'éthers (éther isopropylique., éther diphénylique etc,:.) et par grossissement mole**- culaire simultané, de l'ossature déjà mentionnée plusieurs fois -0-Si 0Si-0,.¯ Les esters ortho et polyciliciques sont des substances qui conviennent pour être condensées avec un composé organique comportant au moins un atome d'hy- drogène mobile. Ces esters peuvent être formés à partir d'alcools aliphati- ques, d'alcools aliphatiques et aromatiques mélangés ou d'oxy composés aro- matiques.

On peut employer avantageusement comme composés ayant un atome d'hydrogène mobile des huiles grasses auxquelles au moins un oxyacide gras sert de base, des huiles grasses renfermant des groupes qui contiennent de l'oxygène qu'on a fait passer à l'aide de di-isocyanates à l'état de molécu- les plus grosses, des esters préparés à partir d'oxacides carbonés et d'al- cools polyvalents et qui présentent encore éventuellement des groupes libres contenant de l'oxygène. Lorsqu'on utilise la nouvelle substance comme vernis, on peut y ajouter des solvants avant ou après la condensation.

Pour le sé- chage et le durcissement de la couche de vernis, on élimine le solvant et on fait encore progresser la condensation qui n'aurait éventuellement pas été complètement achevée d'avance. Des exemples contribueront à rendre l'inven- tion plus claire.
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Exemple 1. Préparation d'ester po3yphénylique -
On dissout 10 gr. d'ester orthophénilique dans 30 gr. de dioxane- 1,4 et on ajoute 0,5 môle d'ammoniaque I N. Ceci donne lieu à la formation de 40 % du di-ester et de 15 % de polyester de degré plus élevé.
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Exemple 2. Pré aration de produits de condensation de l'huile de ricin avec j 5n o o-7iêÎ'âÎùôÎ(%fl$iù7"
On mélange 932 gr. d'huile de ricin (1 môle) et 264 gr. de tétra- isopropoxysilicium (3 môles) dans un récipient à réaction. A ce stade, il est nécessaire au point de vue de la valeur des caractéristiques électriques et de la stabité thermique du produit de condensation à obtenir, de purifier complètement l'ortho-ester de 1'acide silicique des composés halogénés encore présents. On atteint ce résultat en lavant avec forte agitation et pendant plusieurs heures (6 heures) l'ortho-ester avec de l'eau. En outre, on doit employer, pour réaliser une condensation progressive en un temps aussi court que possible, de l'huile de ricin ayant un pH compris entre 5 et 6.

On peut éventuellement réaliser cette valeur du pH par addition correspondante d'a- cides organiques. On porte alors le mélange d'huile de ricin et d'ester pen- dant environ 20 heures à une température comprise entre 150 et 170 C. Pour séparer de façon continue du mélange l'alcool isopropylique qui se forme, tout en conservant l'ortho-ester, il est nécessaire d'opérer avec une colon- ne de fractionnement calculée de façon telle que seul l'alcool peut distil- ler, tandis que l'ester est continuellement ramené dans le mélange en réac- tion.

La quantité d'alcool séparée par distillation indique le degré de con- densation. Le produit de condensation ainsi préparé consiste en un liquide jaunâtre à viscosité élevée qui peut constituer par exemple la matière pre- mière pour la fabrication de vernis. Une addition subséquente d'environ 5 à 10 % d'huile de ricin modifie les propriétés de la-laque et sert par exem- ple à éviter la formation de craquelures qui peuvent apparaître au durcisse- ment. Pour préparer un vernis, on peut introduire ce produit à viscosité éle- vée dans les solvants organiques habituels jusqu'à obtenir le degré de vis- cosité désiré.
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Préparation de roduits de eondensation à gfartir d'huiles grasses .9,ui ;eÏifennent es gE2u;e!,!- c.t - de ...1' ox,r-' - ff' pser a 3'éaé xnéculss grâssés â 18 aidé 'e'g z â.sôcßanates, aveê7I%%%XÙFZêI%Iàô%Îl%ÎQC

On fait réagir 2796 gr. d'huile de ricin (3 môles) avec 348 gr. de di-isocyanate de toluylène (2 môles) et on chauffe pendant environ 4 heu- res à une température de 100 C environ. Après refroidissement on obtient
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1320 grammes de téùra-isopropoiysilicium (5 môles) qu'on condense selon la méthode décrite ci-dessus.

On peut faire varier les caractéristiques du pro- duit final en fonction du but à atteindre en modifiant les proportions en poids' d'huile de ricin et de di-isocyanate d'une part, et la quantité d'or- tho-ester ajoutée alors, d'autre part. Tous ces produits se distinguent des huiles non traitées surtout par leur aptitude à coller et leur caractéris- tique d'adhérence sur les divers supports.
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Exemple, ,4,. Préparation de roduits de condensation à ar.r d' esters formê¯s a >ax ir oxacicles c neF ou cL, acia7e O¯nes Etvs;:Ë-l1ë-p"d!!Iëgg:--------------
On mélange à température élevée, par exemple à 100 C 64 gr. d'un ester préparé par condensation de 3 molécules d'acide adipique avec 2 môles 'de butbylène glycol et deux môles d'un triol (hexanetriol, glycérine, propa- ne triméthylol, etc..) avec 120 gr. de tétraphénoxysilicium et on maintient à cette température jusqu'à ce qu'il ne se produise plus de phénomènes de sé- paration au refroidissement. Ensuite on peut utiliser ces substances., comme vernis par exemple, après dilution avec les solvants organiques habituels.

On réalise le procédé de façon analogue pour obtenir les autres substances citées ci-dessus.

Les substances ainsi obtenues, peuvent servir d'enduits sembla- bles à des vernis pour couvrir des fils et autres conducteurs électriques, sur des bobines et autres combinaisons de conducteurs, sur les surfaces de corps quelconques.

En outre, on peut imprégner avec ces substances des matières ab- sorbantes come l'asbeste, la fibre de verre et les cordes ainsi que des en- veloppes de conducteurs tissées avec ces substances. On peut également emplo- yer.ces substances comme colles pour les métaux, les pièces isolantes etc...

En outre,, on peut en faire des corps solides, des plaques, des feuilles ou des fibres. On peut les utiliser pures ou avec des charges comme la farine de quartz, la poudre d'aluminium, etc... Elles peuvent être diluées au moyen d'autres sortes de vernis. On peut en préparer également des mélanges de po- lymères avec d'autres substances condensables ou polymérisables. La figure 1 des dessins montre un conducteur électrique 1 avec une couche de vernis 2 préparé à partir du produit de condensation cité.

La figure 2 montre un conducteur enveloppé de soie de verre dont l'enveloppe est imprégnée avec le produit nommé. Avant d'être muni d'une en- veloppe tissée le conducteur peut recevoir une couche de base au moyen de ce produit.

La figure 3 montre un corps 4 qui possède une couche de vernis 5 faite de ce produit contenant une charge. La figure 4 montre une étoffe de verre qui est imprégnée de ce produit et possède encore une couche 7 de ce produit.

La figure 5 montre un objet isolant 8 fait au moyen de ce produit contenant des charges en poudre ou sous forme de fibre.

REVENDICATIONS.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Procédé pour l'obtention de composés organiques contenant du silicium et condensables, avec formation de ponts -O-Si-O-Si-'en particulier pour faire des laques ou analogues, résistant à la chaleur, caractérisé en ce qu'on condense, avec un composé organique, qui comporte au moins un atome d'hydrogène mobile, du tétrahalogénure de silicium, qu'on a transformé au moins partiellement par réaction avec une substance organique donnant lieu à la séparation d'un composé halogéné tel qu'un hydracide halogéné et à la for- <Desc/Clms Page number 4> mation d'un reste fixé au silicium par l'intermédiaire d'oxygène.

2. - Produit de condensation consistant en substances fabriquées suivant le procédé de la revendication l, caractérisé en ce qu'il consiste en une ossature -0-Si-0-Si- à laquelle est fixée sans exception par l'inter- médiaire d'un atome d'oxygène servant de pont, des restes organiques, dont un au moins (X) contient outre du carbone et de l'hydrogène encore au moins un autre élément comme l'azote, l'oxygène, etc...

3. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on condense l'ester de l'acide orthosilicique avec un composé organique qui com- porte au moins un atome d'hydrogène mobile.

4. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on condense le polyester de l'acide silicique avec un composé organique qui pos- sède au moins un atome d'hydrogène mobile.

5. - Procédé suivant les revendications 1 et 3 caractérisé en ce qu'on emploie comme orthoester de l'acide silicique un orthoester à base d'alcool aliphatique ou d'alcools aliphatiques-aromatiques mélangés.

6. - Procédé suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'on utilise comme orthoester de l'acide silicique un orthoester à base de composés oxy-aromatiques, 7. Procédé suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'on utilise comme orthoester de l'acide silicique un orthoester à base d'alcools aliphatiques ainsi que de composés oxyaromatiques.

8. - Procédé suivant les-revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme polyester de l'acide silicique un polyester qui est à base d'alcools aliphatiques.

9 - Procédé suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme polyester de l'acide silicique un polyester qui est à base de composés oxyaromatiques.

10. - Procédé suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme polyester de l'acide silicique un polyester qui est à base d'alcools aliphatiques ainsi que de composés aromatiques.

11. - Procédé suivant les revendications 1, 3 et 5 à 7, caracté- risé en ce qu'on condense l'orthoester de l'acide silicique avec des hui- les grasses auxquelles au moins un oxyacide gras sert de base.

12. - Procédé suivant les revendications 1 et 4,8 à 10, ca- ractérisé en ce qu'on condense le polyester de l'acide silicique avec des huiles grasses auxquelles au moins un oxyacide gras sert de base.

13. - Procédé suivant les revendications 1, 3 et 5 à 7, caracté- risé en ce qu'on condense l'orthoester de l'acide silicique avec des huiles grasses renfermant des groupes qui contiennent de l'oxygène et qu'on a fait passer à l'aide de di-isocyanates à l'état de molécules plus grosses.

14. - Procédé suivant les revendications 1, 4 et 8 à 10, carac- térisé en ce qu'on condense le polyester de l'acide silicique avec des hui- les grasses renfermant des groupes qui contiennent de l'oxygène et qu'on a fait passer à l'aide de di-isocyanates à l'état de molécules plus grosses.

15. - Procédé suivant les revendications 1, 3 et 5 à 7, caracté- risé en ce qu'on condense l'orthoester de l'acide silicique avec des esters qui sont eux-mêmes préparés à partir d'oxy-acides carbonés et d'alcools poly- valents.

16. - Procédé suivant les revendications 1, 4 et 8 à 10, caracté- risé en ce qu'on condense le polyester de l'acide silicique avec des esters qui sont eux-mêmes préparés à partir d'oxyacides carbonés et d'alcools poly- valents.

17. - Procédé suivant les revendications 1, 3 et 5 à 7, caracté- risé en ce qu'on condense l'orthoester de l'acide silicique avec des esters <Desc/Clms Page number 5> qui sont eux-mêmes préparés à partir diacides carbonés et d'alcools polyva- lents et qui présentent encore des groupes libres contenant de l'oxygène.

18. - Procédé suivant les revendications l, 4 et 8 à 10, carac- térisé en ce qu'on condense le polyester'de l'acide silicique avec des es- ters qui sont eux-mêmes préparés à partir d'acides carbonés et d'alcools polyvalents et qui présentent encore des groupes libres contenant de l'oxy- gène.

19. - Produit de condensation suivant la revendication 2, ca- ractérisé en ce que X consiste en un reste moléculaire d'une huile à la- quelle au moins un oxyacide gras sert de base.

20. - Produit de condensation suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que X consiste en un reste moléculaireed 'une huile à laquelle des oxyacides gras servent de base et qu'on a fait passer à l'aide de di- isocyanates à l'état de molécules plus grosses.

21. - Produit de condensation suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que X consiste en un reste moléculaire d'un ester préparé à partir d'oxyacides carbonés et d'alcools polyvalents.

22.- Produit de condensation suivant la revendication 2, carac- térisé en. ce que X consiste en un reste moléculaire d'un ester préparé à partir d'acides carbonés et d'alcools polyvalents et qui présente encore des groupes libres contenant de l'oxygène, 23.- Vernis caractérisé en ce qu'il contient comme laque un pro- duit de condensation suivant la revendication 2.

24.- Enduit pour surfaces caractérisé en ce qu'il consiste en un produit de condensation suivant la revendication 2.

25.- Isolant électrique, caractérisé en ce qu'il consiste en un produit de condensation suivant la revendication 2..

26. - Conducteur électrique caractérisé en ce qu'il est isolé. avec une couche de matière fibreuse inorganique et un produit de condensa- tion suivant la revendication 2.

27.- Feuille caractérisée en ce qu'elle, consiste en un produit de condensation suivant la revendication 2.

28. - Objet isolant caractérisé en ce qu'il consiste en un pro- duit de condensation suivant la revendication 2 avec une charge. en annexe 1 dessin.